CN212012257U - 具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，包括负荷识别单元，负荷识别单元包括管理芯和负荷识别器，负荷识别器包括采集端和远程处理器，采集端和远程处理器通过远程传输件连接；管理芯与采集端电连接，管理芯电连接有计量芯，计量芯接入当前电网，采集端用于将管理芯通过计量芯获取的电网运行数据输送至远程处理器，管理芯用于接收并显示负荷识别器基于电网运行数据输出的识别信息。

Description

具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关

技术领域

本实用新型涉及电网技术领域，特别是涉及一种具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关。

背景技术

当前大用户直购电是通过电力交易平台实现“发-供-用”三方交易的，传统的负荷辨识的方法，一种是通过在户内每个电器前安装智能插座来采集用电信息，这种方法需要侵入到用户内施工，给用户造成不便；另一种是在每户电源进线前安装一个负荷识别设备来采集用电信息，需要给负荷识别设备安装空间和接入电源，会增加管理难度和采购成本。

基于上述原因，用户实际并不便安装负荷识别的设备，因此在实际用电过程中，用户很难及时掌握用电设备的负荷情况以及实时费用发生状况，也就不能及时做好用户能效管理工作。

实用新型内容

基于此，有必要针对用户很难及时掌握用电设备的负荷情况以及实时费用发生状况的问题，提供一种具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，其具有辅助用户及时掌握用电设备的负荷情况及实时费用发生状况的功能。

一种具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，所述能源网关包括：管理芯、计量芯和负荷识别器，所述负荷识别器包括采集端、远程传输件和远程处理器；其中，

所述管理芯与所述计量芯及所述采集端电连接；所述计量芯接入当前电网；所述采集端和所述远程处理器通过远程传输件连接。

通过上述技术方案，管理芯通过计量芯获取电网运行数据，采集端将电网运行数据通过远程传输件传输到远程处理器，远程处理器处理电网运行数据获得识别信息后将识别信心传输回到管理芯，管理芯能够接受并显示识别信息，因此不需要进入用户室内进行安装负荷采集的设备，能源网关自身检测网关的运行参数，并将运行参数输送到远程进行处理因此不需要在用户腾出设置安装负荷识别设备的空间，同时也不需要单独安装一条电源线路，减小了管理难度和采购成本，能源网关自身即能够帮助用户及时的掌握用电设备的负荷情况以及实时费用产生状况，继而及时做好用户能效管理工作。

在其中一个实施例中，所述远程传输件包括光端机。

在其中一个实施例中，所述远程传输件还包括云服务器，所述云服务器连接所述光端机与所述远程处理器。

在其中一个实施例中，所述能源网关还包括电池，所述电池与所述负荷识别器电连接。

在其中一个实施例中，所述计量芯与所述管理芯之间设置有硬件通信接口和软件协议接口。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的另一个实施例展示负荷识别器结构的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，在一个可选的实施例中，本实用新型提供了一种具备电网及用电负荷识别能力的能源网关，在能源网关运行过程中，其自身能够对用电设备的使用情况进行识别。

能源网关包括计量芯111、管理芯112和负荷识别器113，其中计量芯111接入当前电网并与管理芯112电连接，管理芯112与负荷识别器113电连接，负荷识别器113通过管理芯112接收计量芯111采集到的电网运行数据，并对电网运行数据进行提取和分析，最后输出识别信息。

如图2所示，负荷识别器113包括采集端1131和远程处理器1133，采集端1131和远程处理器1133通过远程传输件1132连接，采集端1131与管理芯112电连接，采集端1131通过管理芯112获得计量芯111获得的电网运行数据，采集端1131通过远程传输件1132将电网运行数据输送至远程处理器1133，管理芯112接收并显示远程处理器1133处理分析电网运行数据后将得出的识别信息。

由于能源网关自身就具有负荷识别的功能，且将运行参数输送到远程进行处理使得工作人员既不需要入户安装负荷采集的设备，也不需要腾出空间单独的安装负荷识别设备，同时不需要单独安装一条电源线路，减小了管理难度和采购成本，能源网关自身即能够帮助用户及时的掌握用电设备的负荷情况以及实时费用产生状况，继而及时做好用户能效管理工作。

在其他可选的实施例中，计量芯111的型号可以为RN8302，主要承担用电网运行数据的采集工作。在一个可选的实施例中，管理芯112与计量芯111之间物理分开，两者之间设置有硬件通信接口和软件协议接口，建立数据交互、时钟同步和存储管理机制。计量芯111需要向管理芯112定期提供的数据包括诸如电压、电流、功率和当前电能示值等低频数据和诸如电压原始波形、电流原始波形等有高宽带要求的数据以及诸如负荷曲线等有高实时性要求的大块数据。因此计量芯111与管理芯112之间高速的硬件通信接口以及灵活的软件协议接口能够满足上述几种数据的传输，保障传输的速度和准确性。

远程处理器1133内部针对不同的用电设备设置有负荷特征模型，负荷特征模型的建立可以通过以下方法实现：在大量电压和电流原始波形数据的基础上，通过研究、分析各用电设备的电压、电流、功率、功率因数的稳态和暂态波形、谐波特征，确定各用电设备在不同模式下的负荷特征数据。每个负荷特征模块至少包括冷备状态、热备状态和运行状态三种模型状态，从而在用电设备状态发生改变后有效的对用电设备的负荷特征数据进行分析和提取。基于负荷特征模型内包含的负荷特征数据，采用有效的分析方法分解、辨识这些负荷特征模式，从而完成对运行参数的分析，获得各个用电设备的电功率和工作状态。

在其他可选的实施例中，管理芯112输出的识别信息包括用电设备的名称、单次耗电量、日点度量和实时有功功率，使得用户可以根据识别信息快速及时的掌握用电设备的负荷情况以及实时费用产生状况，并对自己的用电习惯做出调整。

在其他可选的实施例中，远程传输件1132可包括光端机，光端机将计量芯111采集到的大量电流原始波形数据和电压原始波形数据发送给远程处理器1133，远程处理器1133通过研究、分析各负荷的电压、电流、功率、功率因数的稳态和暂态波形、谐波特征，确定各负荷工作在不同模式下的特征数据，在提取负荷特征数据的基础上，采用有效的分析方法分解、辨识这些负荷特征模式，从而完成总负荷组成分析，获得总负荷内每个或每类电气设备的用电功率和工作状态。

在其他可选的实施例中，远程传输件1132还包括云服务器，通过云服务器可以使得远程处理器1133与采集端1131之间的距离可以设置的更远。

在其他可选的实施例中，能源网关还包括电池，电池与负荷识别器113电连接，减小负荷识别器113受断电的影响，电池可以采用可充电电池或电池组，额定容量≥600mAh。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，其特征在于，所述能源网关包括：管理芯、计量芯和负荷识别器，所述负荷识别器包括采集端、远程传输件和远程处理器；其中，

所述管理芯与所述计量芯及所述采集端电连接；所述计量芯接入当前电网；所述采集端和所述远程处理器通过远程传输件连接。

2.根据权利要求1所述的具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，其特征在于，所述远程传输件包括光端机。

3.根据权利要求2所述的具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，其特征在于，所述远程传输件还包括云服务器，所述云服务器连接所述光端机与所述远程处理器。

4.根据权利要求1所述的具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，其特征在于，所述能源网关还包括电池，所述电池与所述负荷识别器电连接。

5.根据权利要求1所述的具备电网检测及用电负荷辩识能力的能源网关，其特征在于，所述计量芯与所述管理芯之间设置有硬件通信接口和软件协议接口。

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